重庆市九龙坡区2025届高三二模[高考模拟]生物试卷（解析版）

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第Ⅰ卷
一、选择题（本题共15小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）
1. 脐橙在发育过程中，果皮细胞中类胡萝卜素的含量逐渐增加，果皮也由绿色逐渐转变成橙色，这主要与果皮细胞中哪种细胞器的变化密切相关（ ）
A. 液泡B. 叶绿体C. 高尔基体D. 内质网
【答案】B
【分析】叶绿素和类胡萝卜素主要存在于叶绿体中。
【详解】脐橙在发育过程中，果皮细胞中类胡萝卜素的含量逐渐增加，类胡萝卜素主要存在于叶绿体中，所以果皮也由绿色逐渐转变成橙色，这主要与果皮细胞中叶绿体的变化（叶绿素被水解酶水解，类胡萝卜素比例升高）密切相关，B正确，ACD错误。
故选B。
2. 细胞色素c是由线粒体中细胞色素c基因编码的电子传递蛋白，作为电子载体参与细胞呼吸中电子传递过程，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。在凋亡信号刺激下，线粒体会释放细胞色素c，通过一系列反应引起细胞凋亡，过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞色素c主要参与葡萄糖分解为丙酮酸的过程
B. 细胞色素c为研究生物进化提供了分子水平的证据
C. 不同生物中细胞色素c基因的差异是由基因重组导致的
D. 抑制细胞色素c与蛋白A的结合可为癌症治疗提供新思路
【答案】B
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】A、细胞色素c是线粒体中的电子传递蛋白，参与有氧呼吸的第三阶段（电子传递链），而葡萄糖分解为丙酮酸的过程是糖酵解（有氧呼吸第一阶段），发生在细胞质基质中，不涉及线粒体和细胞色素c，A错误；
B、细胞色素c的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变，其序列差异可反映物种间的亲缘关系和进化历程，这为生物进化提供了分子证据，B正确；
C、不同生物中细胞色素c基因的差异主要源于​​基因突变​​（长期积累）和自然选择，而非基因重组，C错误；
D、据图分析，若“抑制细胞色素c与蛋白A的结合”，会阻断凋亡信号通路，导致癌细胞无法凋亡，反而促进肿瘤生长，D错误。
故选B。
3. 脂肪组织中过多的脂肪细胞会导致慢性低度炎症。免疫细胞释放的一些炎症因子如白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF-a）会干扰胰岛素与受体结合后的信号传递，导致胰岛素抵抗，使葡萄糖转运蛋白活性和P13K激酶活性下降，影响细胞对葡萄糖的摄取和利用。下列相关分析错误的是（ ）
A. IL-6和TNF-a仅由辅助性T细胞产生
B. 肥胖患者空腹胰岛素水平可能高于正常人
C. 病毒严重感染引发的炎症反应可引起患者血糖升高
D. 长期高糖高脂饮食会引发体内炎症反应使糖尿病风险增加
【答案】A
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化．胰高血糖素和肾上腺素能升高血糖，促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF-a）是由免疫细胞产生，并不是仅由辅助性T细胞产生的，A错误；
B、肥胖患者脂肪细胞较多，会引起免疫反应。免疫细胞释放的一些炎症因子如白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF-a）会干扰胰岛素与受体结合后的信号传递，导致胰岛素抵抗，所以空腹状态下胰岛素水平可能高于正常人，B正确；
C、病毒严重感染引发的炎症反应，免疫细胞释放的一些炎症因子如白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF-a）会干扰胰岛素与受体结合后的信号传递，导致胰岛素抵抗，使葡萄糖转运蛋白活性和P13K激酶活性下降，影响细胞对葡萄糖的摄取和利用，所以可能出现血糖升高，C正确；
D、长期高糖高脂饮食会引发体内炎症反应，最终导致胰岛素抵抗，使糖尿病风险增加，D正确。
故选A。
4. 大肠杆菌可以通过基团移位的方式运输葡萄糖，过程如下图。细胞内的高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶I的作用将HPr激活，细胞外的葡萄糖分子先与细胞膜中的酶IIc结合，接着被图中所示过程传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖（可被细胞迅速利用），随后被释放到细胞质中。下列说法错误的是（ ）
A. 图中葡萄糖需经过磷酸化修饰后才能进入细胞质
B. 图示转运葡萄糖方式与葡萄糖进入红细胞方式不同
C. 酶Ⅱc横跨细胞膜的部分，亲水性氨基酸残基占比较高
D. 该运输方式可避免细胞中葡萄糖积累过多而影响细胞代谢
【答案】C
【分析】基团移位是另一种类型的主动运输，它与主动运输方式的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输，而物质在运输过程中发生化学变化。
【详解】A、膜外环境中的葡萄糖分子先与细胞膜中的底物特异蛋白——酶Ⅱc结合，接着被酶Ⅱb传递来的磷酸基团激活，形成磷酸糖（可被细胞迅速利用），最后释放到细胞质中，所以葡萄糖在基团移位的方式中，需要经过磷酸化修饰才可以进入细胞质，A正确；
B、图示中大肠杆菌运输葡萄糖的方式是基团转移，这是一种特殊的主动运输，需要消耗能量（来自PEP），并且在运输过程中对底物进行了化学修饰（葡萄糖 → 磷酸葡萄糖）， 而葡萄糖进入人体红细胞的方式是协助扩散，B正确；
C、为了使蛋白质的一部分能够稳定地嵌入这个疏水核心中，其表面的氨基酸残基也必须主要是疏水性的（如亮氨酸、缬氨酸等），以便与磷脂的脂肪酸尾部发生相互作用。因此，关于跨膜部分的氨基酸残基是“疏水性”氨基酸残基占比较高，C错误；
D、通过基团移位的方式运输葡萄糖，进入细胞质的为磷酸化的葡萄糖，可直接参与糖酵解（细胞呼吸的第一阶段），被细胞迅速利用，因此可避免细胞中葡萄糖积累过多而影响代谢，D正确。
故选C
5. 对遗传信息不同的组织产生排斥作用的抗原称为组织相容性抗原（MHC），其编码基因称为MHC基因。MHC基因符合分离定律，以共显性方式表达。下图是宿主抗移植物反应试验，据此分析第三组和第四组的结果正确的是（ ）
注：A×B表示亲本A和亲本B杂交的子一代
A. 接受；接受B. 接受；排斥
C. 排斥；接受D. 排斥；排斥
【答案】B
【分析】每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原。器官移植的成败，主要取决于供者与受者的MHC是否一致或接近。
【详解】由于MHC基因遗传遵循孟德尔分离定律，且以共显性方式表达。在免疫反应中，对遗传信息不同的组织产生抗原会发生免疫排斥作用。所以AB作为亲本A和亲本B杂交的子一代，其既有A也有B的MHC。当将B的皮肤移植给AB时，不会发生免疫排斥反应。但是将AB的皮肤移植给B时，B会对移植皮肤中来自A的MHC产生排斥。所以第三组结果为接受，第四组结果为排斥，B正确，ACD错误。
故选B。
6. 位于1号染色体的IRF6基因发生突变可引起先天性唇腭裂。某女患者与正常丈夫通过试管婴儿技术受孕。对受精后卵母细胞周围的两个极体进行单细胞基因组测序，部分结果如下图。已知正常人群中该对染色体上图中所示位点的碱基为C/C．不考虑突变，下列叙述错误的是（ ）
注：图中只展示了染色体上IRF6基因某位点非模板链的碱基
A. 该位点在MI前期发生了染色体互换
B. 该病的遗传方式为常染色体隐性遗传
C. 图中方框内“？”对应的碱基为C
D. 根据以上结果，建议保留该受精卵
【答案】B
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】AB、正常人群中1号这对染色体上，图中所示位点均为C/C，第一极体有姐妹染色单体，且该女性第一极体为C/T，不考虑基因突变，说明该女性患者的初级卵母细胞发生了染色体互换，因此初级卵母细胞是杂合子，故该疾病为常染色体显性遗传病，A正确，B错误；
CD、该女性第一极体为C/T，对应的次级卵母细胞也应该是C/T，第二极体是T，则卵细胞就应该是C，丈夫正常，则精子应为C，该卵细胞受精形成的受精卵就是C/C，表型正常，应该保留，CD正确。
故选B。
7. 人体运动时有三大系统供应能量：①ATP-PC系统（磷酸原系统）：PC（磷酸肌酸，一种高能磷酸化合物）分解时产生的能量可以用来合成ATP，该系统最多坚持10秒。②无氧呼吸系统：机体通过无氧呼吸产生ATP，该系统可维持60~120秒。③有氧呼吸系统：理论上该系统可持续至能源物质耗尽。如图为人体剧烈运动时骨骼肌供能情况，以下有关说法错误的是（ ）
A. ATP-PC系统中PC分解产生的磷酸和ADP结合形成ATP
B. ATP-PC系统最多坚持10秒的原因可能是人体内PC含量有限
C. A点时骨骼肌细胞产生CO₂的部位有细胞质基质和线粒体基质
D. 随着乳酸浓度升高，细胞中pH值下降，无氧呼吸有关酶的活性减弱
【答案】C
【分析】（1）有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，释放少量能量；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，释放大量能量。
（2）无氧呼吸的第一、二阶段场所都为细胞质基质。无氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下还原成乳酸或二氧化碳和酒精。
【详解】A、在ATP-PC系统中，磷酸肌酸（PC）分解时释放出能量，磷酸基团与ADP结合，合成ATP，A正确；
B、ATP-PC系统只能坚持不到10秒的原因是储存的磷酸肌酸含量少，磷酸肌酸（PC）是ATP-PC系统中的主要能量来源，但它在细胞内的储存量有限，能够提供的能量也有限，B正确；
C、在A点无氧呼吸和有氧呼吸占总能量的百分比相等，此时无氧呼吸消耗的葡萄糖大于有氧呼吸消耗的葡萄糖，无氧呼吸产生乳酸，不产生CO₂，有氧呼吸产生CO₂的场所在线粒体基质，C错误；
D、正常情况下肌细胞无氧呼吸产生的乳酸释放到血浆中，由于血浆中有调节酸碱平衡的缓冲物质，细胞中的pH变处于相对平衡状态，当乳酸浓度升高超过调节范围时，细胞中的pH值会下降，导致无氧呼吸有关酶的活性减弱，D正确。
故选C。
8. 某生物甲种群中M基因频率为60%，多年后该种群被河流分割为乙和丙两个种群，两种群间不能进行基因交流，统计两个种群基因型及个体数如下表。下列相关分析正确的是（ ）
A. 和甲相比，乙、丙种群所处环境条件与甲相同
B. 和甲相比，乙、丙种群发生了不同方向的进化
C. 丙种群有三种基因型可能是因为含XM的雌配子致死
D. 乙种群雄性群体中Xm基因频率大于XmY基因型频率
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的内容：（1）适应是自然选择的结果。（2）种群是生物进化的基本单位。（3）突变和基因重组提供进化的原材料。（4）自然选择导致种群基因频率的定向改变。（5）隔离是物种形成的必要条件。（6）生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、甲种群中M基因的频率为60%，乙种群中M基因频率为（200×2+50+180）÷[（200+50+100）×2+180+170]=60%，丙种群中M基因频率为160÷（160+100）×2+270≈20.3%，说明和甲种群相比，乙种群没有发生进化，丙种群发生进化，可能是其环境条件因河流分割发生了变化，而乙的可能没变，A错误；
B、甲种群中M基因的频率为60%，乙种群中M基因频率为（200×2+50+180）÷[（200+50+100）×2+180+170]=60%，丙种群中M基因频率为160÷（160+100）×2+270≈20.3%，说明和甲种群相比，乙种群没有发生进化，丙种群发生进化，可能是其环境条件因河流分割发生了变化，而乙的可能没变，B错误；
C、丙种群中只有三种基因型，且无XMY个体，可能是XM的雌配子致死所致，C正确；
D、乙种群雄性群体中X基因频率为170÷（170+180）≈48.6%，XmY基因型频率为170÷（170+180）≈48.6%，两者应相等，D错误。
故选C。
9. 功能反应是指每头捕食者的捕食率随猎物密度变化的反应，具体包括如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型。大蓟马是豆科植物的主要害虫，捕食性蝽和六斑月瓢虫是大蓟马的两种天敌。某地捕食性蝽、六斑月瓢虫的功能反应类型分别对应图中Ⅱ、Ⅲ。下列相关推测正确的是（ ）

A. 捕食性蝽和六斑月瓢虫是影响大蓟马种群数量变化的非密度制约因素
B. 出生率和死亡率、年龄组成及性别比例直接决定了大蓟马的种群密度
C. 当大蓟马的种群密度较低时，最好选择六斑月瓢虫对其进行生物防治
D. 若猎物密度较大、捕食者饥饿程度降低时，则其类型最可能对应Ⅱ
【答案】D
【分析】①种群的数量特征有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例；它们之间的关系为出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，年龄结构能够预测种群密度的变化，性别比例通过影响出生率来间接影响种群密度；
②密度制约因素：食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群密度是相关的，种群密度越高，种群受相关影响就越大；非密度制约因素：气温、干旱等气候因素及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与种群密度无关。
【详解】A、天敌、食物等是影响种群数量变化的密度制约因素，故捕食性蝽和六斑月瓢虫是影响大蓟马种群数量变化的密度制约因素，A错误；
B、出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定大蓟马的种群密度，性别比例通过影响出生率间接影响种群密度，B错误；
C、曲线Ⅱ反映猎物密度低时，捕食者的捕食强度大，曲线Ⅲ反映猎物密度高时，捕食者的捕食强度大，故当大蓟马种群密度低时，应选用曲线Ⅱ对应的捕食性蝽控制大蓟马，而大蓟马种群密度高时，应选用曲线Ⅲ对应的六斑月瓢虫控制大蓟马，C错误；
D、随着猎物密度的增加，捕食者的饥饿程度降低，若用于处理、消化食物的时间增大，则捕食者单位时间内的捕食数趋于稳定，其功能反应类型最可能符合曲线Ⅱ，D正确。
故选D。
10. 大肠杆菌的RF2蛋白参与翻译的终止过程，其含量相对稳定，调节过程如图所示：含量较高时，RF2与UGA结合使翻译过程终止；含量较低时，核糖体发生“移框”，真至翻译出完整的RF2。下列说法错误的是（ ）

A. 图中n代表的数字为66
B. 图中GAC对应的反密码子为: 5' - GUC - 3'
C. RF2与UGA 的碱基互补配对有利于肽链的释放
D. 大肠杆菌通过负反馈调节来维持RF2含量稳定
【答案】C
【分析】mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基为密码子，密码子的种类有64种，其中有3种事终止密码子，终止密码子不决定氨基酸。
【详解】A、mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，已知RF2较高时形成25肽，终止密码子不决定氨基酸，终止密码子前应该有25个密码子，75个碱基，图中所示有9个碱基，因此n代表的数字为66，A正确；
B、图中密码子5'-GAC-3'和tRNA上的反密码子互补配对，对应的反密码子为5′-GUC-3′，B正确；
C、RF2为蛋白质，蛋白质和UGA不可能进行碱基互补配对，C错误；
D、RF2蛋白含量增多会抑制RF2蛋白的合成，这种调节方式为负反馈调节，D正确。
故选C。
11. 叶具有叶柄和叶片等结构，研究表明植物叶的脱落与IAA有关。研究人员检测了菜豆叶发育过程中IAA的含量，变化如图1所示（叶颜色越深表示IAA含量越多）。同时研究人员对幼叶切割后留下叶柄，对叶柄进行不同的处理后观察到图2所示现象。据此分析错误的是（ ）

A. 成熟叶片中色氨酸转化为IAA减少，导致叶脱落
B. 推测机械切割可能导致了叶柄离层近基端IAA浓度大于远基端
C. 为防止成熟叶过早脱落，应将2，4-D涂抹在叶柄离层远基端
D. 决定叶脱落的不是IAA的含量，而是IAA在离层两侧的浓度梯度
【答案】A
【分析】据图可知，植物叶片的脱落与激素调节有关，在离层远基端生长素含量高可抑制叶片脱落，在离层近基端生长素含量高可促进叶片脱落。
【详解】A、由题意可知，成熟叶片脱落的原因是由于叶柄IAA在离层两侧的浓度梯度，不是IAA的减少，A错误；
B、图2对幼叶通过机械切割只留下叶柄，若不作任何处理叶柄在不久后脱落，根据叶片脱落与叶柄IAA在离层两侧的浓度梯度的关系，远基端等于近基端，或者远基端小于近基端，叶片将脱落，所以，机械切割可能导致叶柄离层近基端IAA浓度大于远基端，B正确；
C、叶柄IAA在离层两侧的浓度梯度的为远基端大于近基端时，叶柄不脱落，所以为防止成熟叶过早脱落，应将2，4-D涂抹在叶柄离层远基端，C正确；
D、依据题意可知，决定叶片脱落的不是IAA的含量，而是IAA在离层两侧的浓度梯度，D正确。
故选A。
12. 野生型大肠杆菌菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖，而营养缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖。某实验室期望用夹层培养法筛选到符合预期的营养缺陷型菌株，进行了如下具体操作：先在培养皿底部倒一薄层已灭菌的基本培养基，再添加一层内含菌液（经诱变剂处理）的基本培养基后，再加一薄层已灭菌的基本培养基。培养一段时间后，对出现的菌落做好标记；然后再加一层完全培养基，培养一段时间后会长出大小不一的菌落。已知大肠杆菌可透过薄层培养基形成菌落，下列说法正确的是（ ）
A. 营养缺陷型菌株是由野生型染色体变异形成
B. 完全培养基应在干热灭菌后立即倒入培养皿
C. 该实验无需设置未接种的夹层平板作为对照
D. 最终应选取右图中较小的菌落作为目标菌种
【答案】D
【分析】由题意知，营养缺陷型是指野生型菌株由于基因突变，致使细胞合成途径出现某些缺陷，丧失合成某些物质的能力，如氨基酸、维生素、碱基等的合成能力出现缺陷，必须在基本培养基（野生型菌株最低营养要求）中添加缺陷的营养物质（补充培养基）才能正常生长的一类突变株。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物，没有染色体，营养缺陷型菌株是由野生型基因突变形成，而不是染色体变异，A错误；
B、完全培养基采用高压蒸汽灭菌，干热灭菌法针对耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿等，且灭菌后的培养基需冷却到50℃左右时再倒入培养皿，而不是立即倒入，B错误；
C、该实验需要设置未接种的夹层平板作为对照，用来判断培养基是否被杂菌污染，C错误；
D、野生型大肠杆菌菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖，营养缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖，在基本培养基上不能繁殖，在完全培养基上长出的菌落中，较小的菌落很可能是营养缺陷型菌株形成的，应选取较小的菌落作为目标菌种，D正确。
故选D。
13. 癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPS）进行了抗肿瘤的免疫学研究。其中部分系列实验流程如下图，据此分析错误的是（ ）
A. 空白组的处理为注射等量的不含失去增殖活性的iPS悬液
B. 实验一结果表明iPS和正常细胞表面有与癌细胞表面类似的抗原
C. 实验二结果表明iPS能刺激机体产生特异性抗肿瘤的细胞免疫
D. iPS细胞分化程度低可能会变成癌细胞，应谨慎用于临床治疗
【答案】B
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，iPS细胞与ES细胞类似，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
【详解】A、为了排除注射行为本身、悬液成分等无关变量对实验结果的影响，空白对照组的处理应与实验组（免疫组）完全相同，唯一的区别就是不含核心的自变量——即“失去增殖活性的iPS细胞”，A正确；
B、免疫组血清（由iPS刺激产生）与iPS的结合率是77%，与癌细胞DB7的结合率是82%。两者都很高，说明抗体既能识别iPS也能识别DB7，因此iPS与癌细胞DB7表面有类似的抗原。 免疫组血清与正常细胞MEF的结合率只有8%，与空白组的背景值（8%-10%）基本无差别。这说明抗体不识别正常细胞MEF。因此，正常细胞MEF表面没有与癌细胞DB7表面类似的抗原，B错误；
C、将实验一和实验二结合来看，iPS刺激机体产生了能够有效清除肿瘤的、特异性的免疫反应。而清除体内的实体肿瘤细胞（如癌细胞），主要依赖的是细胞免疫（由T细胞等执行），C正确。
D、iPS细胞是多能干细胞，其特点是分化程度低、增殖能力强，这与癌细胞的某些特征（“无限增殖”）相似。如果直接将活的iPS细胞注入体内，存在着形成畸胎瘤或转化为癌细胞的风险。因此，在临床应用中必须非常谨慎，D正确。
故选B。
14. ATR-X综合征又称α地中海贫血伴智力低下综合征，是一种罕见遗传病。患者智力低下、面容异常，但其染色体（核型）正常。现发现一个家系，先证者为6岁男性，系谱图见图1.研究人员获取该家系三名成员外周静脉血，测序ATR-X基因位点，得到图2结果。下列叙述错误的是（ ）

A. 该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B. 图1中I-1基因测序结果与先证者母亲相同
C. 可用PCR获取基因的关键部分进行局部测序
D. 可通过基因治疗降低该致病基因遗传给子代的风险
【答案】D
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、分析题图，图1中Ⅱ-1和Ⅱ-2均正常，但后代Ⅲ-1患病，说明该病为隐性遗传病，图2中先证者父亲不携带致病基因，可知基因位于X染色体上，故该病是伴X染色体隐性遗传，A正确；
B、若用A、a表示对应基因，则先证者母亲Ⅱ-1为XAXa，Ⅱ-2为XAY，第一代均为正常，则Ⅱ-1的致病基因只能来自Ⅰ-1，即Ⅰ-1基因型为XAXa，故图1中I-1基因测序结果与先证者母亲相同，B正确；
C、PCR是扩增特定DNA片段的标准方法，用于靶向测序，可用PCR获取基因的关键部分进行局部测序，C正确；
D、基因治疗通常针对患者体细胞进行修正，但无法改变生殖细胞的遗传信息，故不能降低遗传给子代的风险，D错误。
故选D。
15. 呼吸主要受自主神经控制，焦虑情绪会导致呼吸频率上升。最新研究在小鼠中鉴别了一条脑部的“慢呼吸回路”，其调节机制如图1所示，已知图中PnC神经元对VLM具有抑制作用，图2为不同情绪下dACC神经元活性相对性变化，下列分析错误的是（ ）

A. PnC神经元通过电信号作用于下丘脑的VLM
B. 焦虑情绪使dACC神经元活性下降最终导致呼吸频率上升
C. dACC神经元活性降低会导致PnC神经元对VLM的抑制减弱
D. 呼吸频率上升会进一步加剧焦虑情绪体现了正反馈调节
【答案】A
【分析】分析题意可知：焦虑会导致大脑皮层焦虑产生区(dACC) 神经元兴奋性降低，进而减弱PnC神经元活动，导致呼吸频率加快。慢跑和主动降低呼吸频率可以缓解焦虑。
【详解】A、PnC神经元通过化学信号，即神经递质，作用于下丘脑的VLM，A错误；
B、分析题图可知，焦虑情绪使dACC神经元活性下降进而减弱PnC神经元活动，导致呼吸频率加快，B正确；
C、已知图中PnC神经元对VLM具有抑制作用，dACC神经元活性降低会导致呼吸频率上升，说明dACC神经元活性降低会导致PnC神经元对VLM的抑制减弱，C正确；
D、呼吸频率上升会进一步加剧焦虑情绪，属于正反馈调节，D正确。
故选A。
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题共5个小题，共55分）
16. 鸭坦布苏病毒是一种带包膜的RNA病毒，利用包膜上的蛋白质与宿主细胞上的受体结合完成侵染，可感染鸭、鹅等多种禽类，给禽类养殖业带来严重危害。科研人员通过基因工程获取该病毒的prM蛋白用于制备单克隆抗体。为了鉴定单克隆抗体识别prM蛋白的具体区域，将prM蛋白逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如下图（“aa”表示氨基酸，“+”表示有反应，“-”表示无反应）。请回答下列问题：
（1）从病毒侵染细胞机制的角度分析，鸭坦布苏病毒感染鸭、鹅等多种禽类但不感染人类的根本原因是___________。要通过基因工程获取prM蛋白，需要先利用该病毒的prM蛋白的编码序列为模板合成双链cDNA，然后利用该cDNA构建基因表达载体，该基因表达载体应包括cDNA、_________及标记基因等结构。
（2）在制备单克隆抗体过程中，对经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞进行__________，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。在原代培养过程中，随着培养时间的增加，杂交瘤细胞会出现细胞分裂受阻的现象，其原因可能是___________。
（3）根据图示实验结果分析，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概为___________位之间的氨基酸。
【答案】（1）①. 人体细胞内没有表达识别鸭坦布苏病毒的特异性受体蛋白的基因 ②. 启动子、终止子、复制原点
（2）①. 克隆化培养和抗体检测 ②. 细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等
（3）40~55
【分析】单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【解析】（1）病毒通过识别宿主细胞表面的受体蛋白，附着并进入细胞，释放遗传物质完成侵入。从病毒侵染细胞机制的角度分析，鸭坦布苏病毒感染鸭、鹅等多种禽类但不感染人类的根本原因是人体细胞内没有表达识别鸭坦布苏病毒的特异性受体蛋白的基因，人体细胞表面没有该种特异性受体蛋白，鸭坦布苏病毒不能感染人体细胞。要通过基因工程获取prM蛋白，需要先利用该病毒的prM蛋白的编码序列为模板合成双链cDNA，然后利用该cDNA构建基因表达载体，该基因表达载体应包括cDNA（目的基因）、启动子、终止子、复制原点及标记基因等结构。
（2）对融合细胞进行筛选时，需用特定的选择培养基进行筛选， 筛选出杂交瘤细胞，对杂交瘤细胞进行第二次筛选时，对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞；杂交瘤细胞属于悬浮生长的细胞，在原代培养过程中，随着培养时间的增加，会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
（3）根据图可知，prM蛋白L中1~50氨基酸序列片段与抗体无反应，而1~55氨基酸序列片段与抗体有反应，说明该单克隆抗体识别prM蛋白L中的区域大概为50~55位氨基酸。prM蛋白R中50~153氨基酸序列片段与抗体无反应，而40~153氨基酸序列片段与抗体有反应，说明该单克隆抗体识别prM蛋白R中的区域大概为40~50位氨基酸。综上分析可知，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概为40~55位氨基酸。
17. 小天鹅是冬候鸟，鄱阳湖湿地是我国最大的小天鹅越冬地。近年来，由于气候变化和人类活动，该湿地水域面积减少。为探究以上环境变化对小天鹅的影响，开展了系列调查。请回答下列问题。
（1）在繁殖季节，雄天鹅会把嘴和翅膀靠近雌天鹅，然后发出高亢的叫声，雌天鹅会予以回应，该过程传递的信息有___________。
（2）鄱阳湖国家级自然保护区内群落的外貌和结构在一年中会发生有规律的变化，这体现了群落的 ___________。除建立鄱阳湖自然保护区对小天鹅等候鸟实施保护外，还可利用生物技术手段建立___________库对濒危候鸟进行保护。
（3）通过分析小天鹅粪便中的植物残渣，得到小天鹅越冬季的食物组成如下图。
注：水稻、芡实、莲藕为人工种植的挺水或浮水农作物，苔草等均为野生陆生植物。
①研究结果表明小天鹅在越冬中期食物种类最多，原因可能是这段时间气温较低，___________。
②10年前的调查显示，小天鹅主要取食生长于浅水区的野生沉水植物的芽。对比本次调查结果，推测导致小天鹅食性改变的主要环境变化是___________。
（4）候鸟在越冬期需积累足够的能量为迁徙做准备。研究者测算了相关的指标（见下表），根据日均摄入总能量-日均排便中的能量-X>0，判断小天鹅在鄱阳湖越冬期可以实现能量积累。X代表的指标应包括___________（不考虑流向下一营养级的能量）。
【答案】（1）行为信息和物理信息
（2）①. 季节性 ②. 精子库、基因库
（3）①. 苔草和芡实大量减少，为满足能量需求，小天鹅需选择更多种类植物为食 ②. 水域面积减小，沉水植物减少
（4） 日均呼吸消耗的能量及流向分解者的能量
【分析】生物摄入的能量一部分被同化，另一部分以粪便的形式被分解者利用；被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖，另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出；被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用，另一部分以被下一营养级摄入。
【解析】（1） 雄天鹅会把嘴和翅膀靠近雌天鹅为行为信息，发出高亢的叫声为物理信息。
（2）在不同的季节，鄱阳湖国家级自然保护区内群落的外貌和结构会发生有规律的变化，这属于群落的季节性。建立鄱阳湖自然保护区对小天鹅等候鸟实施保护的措施属于就地保护，还可利用生物技术手段建立精子库、基因库对濒危候鸟进行保护。
（3）① 由图可以看出，小天鹅在越冬中期食物种类最多，可能是因为这段时间气温较低，苔草和芡实大量减少，为满足能量需求，小天鹅需选择更多种类植物为食，满足自身的需求。
②10年前的调查显示，小天鹅主要取食生长于浅水区的野生沉水植物的芽。对比本次调查结果，推测导致小天鹅食性改变的主要环境变化是水域面积减小，沉水植物减少（挺水、浮水植物增多，沉水植物减少），小天鹅食性的改变体现了生物对环境的适应。
（4）生物摄入的能量一部分被同化，另一部分以粪便的形式被分解者利用；被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖，另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出；被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用，另一部分以被下一营养级摄入，所以根据日均摄入总能量—日均排便中的能量-X>0，判断小天鹅在鄱阳湖越冬期可以实现能量积累。X代表的指标应包括日均呼吸消耗的能量及流向分解者的能量。
18. 血压是指血液在血管内流动时作用于血管壁的侧压力。肾性高血压是一种常见的继发性高血压，肾脏实质性病变是引起肾性高血压的主要原因。下图为肾性高血压发生的部分机制示意图，请回答下列问题：
（1）肾脏发生实质性病变后，皮层近曲小管细胞分泌激肽释放酶的量___________（填“增加”或“减少”）。在临床上可通过B超检查肾上腺皮质是否异常增生，来分析是否患肾性高血压，其理由是___________。
（2）下列药物或疗法可以用于治疗肾性高血压的是___________。
A. 抗利尿激素
B. 血管紧张素转换酶抑制剂
C. 醛固酮受体抑制剂
D. 降低肾交感神经兴奋性的疗法
（3）部分高血压患者在服用缬沙坦（一种血管紧张素Ⅱ受体的拮抗剂）后，血压仍不能有效降低，进一步研究发现肾交感神经过度兴奋可通过途径1升高血压。途径1调节血压升高的结构基础是___________。科研人员利用能在肾交感神经特异性表达膜通道蛋白ChR2的转基因老鼠（蓝色激光照射ChR2时，引起交感神经兴奋）为材料，分组实验验证以上结论，得到了下图所示结果：
其中，A组的实验操作为不用蓝色激光照射转基因小鼠，不服用缬沙坦。B组、C组、D组的操作依次为___________。
①用蓝色激光照射转基因小鼠，服用缬沙坦
②不用蓝色激光照射转基因小鼠，服用缬沙坦
③用蓝色激光照射转基因小鼠，不服用缬沙坦
【答案】（1）①. 减少 ②. 肾上腺皮质增生，引起醛固酮分泌增加，促进肾小管对Na＋重吸收，Na＋潴留，血容量增加，血压升高 （2）BCD
（3）①. 反射弧 ②. ③②①
【分析】醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的主动重吸收，同时促进钾的分泌，从而维持水盐平衡；而抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性，增加水的重吸收量，使细胞外液渗透压下降，从而维持水平衡。
【解析】（1）据图可知，激肽能抑制外周血管收缩，激肽释放酶能促进激肽原转化为激肽，因此肾脏发生实质性病变后，皮层近曲小管细胞分泌激肽释放酶的量应减少，进而使激肽减少，从而减少激肽对外周血管收缩的抑制作用，最终形成肾性高血压；肾上腺皮质增生，引起醛固酮分泌增加，促进肾小管对Na+重吸收，Na+潴留，血容量增加，血压升高，故在临床上可通过B超检查肾上腺皮质是否增生，来分析是否患肾性高血压。
（2）A、抗利尿激素具有促进肾小管和集合管对水重吸收的功能，从而使血容量增加，血压升高，A错误；
B、血管紧张素转换酶催化血管紧转化为张素I血管紧张素Ⅱ，促进血管收缩，引起高血压，故抑制血管紧张素转换酶抑制剂的活性可以避免血管收缩，降低血压，B正确；
C、肾上腺皮质分泌的醛固酮促进血容量升高，引起高血压，若醛固酮受体抑制剂，会降低血管的血容量，避免高血压，C正确；
D、肾交感神经兴奋促进外周血管收缩，引起高血压，若降低肾交感神经兴奋性，会避免高血压，D正确。
故选BCD。
（3）途径1是通过神经调节进行的，神经调节的基础是反射弧；根据题意，实验的目的是验证肾交感神经可以通过途径1升高血压，而蓝光照射和缬沙坦可以实现对途径1、2的控制。结合图示实验结果可知，实验的自变量是有无服用缬沙坦，以及有无蓝色激光持续照射实验小鼠肾交感神经；因变量是血压相对值。 根据单一变量原则，实验设计如下： A组：不用蓝色激光照射转基因小鼠，不服用缬沙坦； B组：用蓝色激光照射转基因小鼠，不服用缬沙坦； C组：不用蓝色激光照射转基因小鼠，服用缬沙坦； D组：用蓝色激光照射转基因小鼠，服用缬沙坦，即B组，C组，D组的操作依次为③②①。
19. 玉米作为我国重要的粮食作物，其产量受到高温胁迫的显著影响。科研人员对水杨酸（SA）提高玉米耐受高温胁迫的分子机制进行了系列研究。请回答下列问题。
（1）科学家认为SA是一种植物激素的依据是___________。
（2）科研人员选用特定玉米品种进行实验，图1结果表明，SA可缓解高温胁迫导致的净光合速率下降，判断依据是___________。
（3）为探究SA影响光合作用的机理，测定了不同条件下Psb蛋白和D1蛋白（两者都是构成类囊体薄膜上光系统Ⅱ中的重要蛋白）的相对含量，得到图2结果，这表明SA通过___________来缓解高温胁迫下对光合作用___________（答具体阶段）的影响。
（4）在高温胁迫下，MDA（丙二醛）的积累会导致细胞膜的氧化损伤，科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量。图3结果不能完全证实上述推测，请说明理由：___________。
（5）进一步研究发现，在高温胁迫下，SA能够降低脱落酸（ABA）的含量。请综合以上信息，阐明SA缓解高温胁迫导致的玉米净光合速率下降的机制是___________（在下图方框中填写）。
【答案】（1）SA是由植物体内产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
（2）高温-SA组的净光合速率高于高温组，但低于常温组
（3）①. 缓解高温胁迫下PsbO蛋白、D1蛋白相对含量的下降 ②. 光反应
（4）图3结果仅能说明在高温胁迫下，SA能提高抗氧化酶活性，能降低MDA含量，不能证明抗氧化酶活性与 MDA含量之间的因果关系
（5）
【分析】植物激素指的是在植物体内合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。
【解析】（1）分析题意可知，SA是由植物体内产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，故科学家认为SA是一种植物激素。
（2）由题意可知，水杨酸（SA）是一种与植物抗热性有关的植物激素，图1结果表明，SA可缓解高温胁迫导致的净光合速率下降，因为高温-SA组的净光合速率高于高温组，但低于常温组，说明在高温条件下SA起到了一定的作用。
（3）Psb蛋白和D1蛋白都是构成类囊体薄膜上光系统Ⅱ中的重要蛋白，分析图2，高温胁迫下加入SAPsbO蛋白、D1蛋白相对含量有所上升，表明SA能够缓解高温胁迫下PsbO蛋白、D1蛋白相对含量的下降。类囊体膜是光反应的场所，因此SA缓解的是对光反应阶段的影响。
（4）在高温胁迫下，MDA(丙二醛)的积累会导致细胞膜的氧化损伤，科研人员推测SA可通过提高抗氧化酶活性降低高温胁迫下MDA的含量，而图3结果仅能说明在高温胁迫下，SA能提高抗氧化酶活性，能降低MDA含量，而不能证明抗氧化酶活性与MDA含量之间的因果关系，如果需要证明，还需要增加实验，重复次数进一步验证。
（5）由题意可知，SA能够降低脱落酸（ABA）的含量，则会导致气孔开放程度增加，二氧化碳通过气孔进入细胞增多，参与暗反应过程，同时SA可缓解Psb0蛋白和D1蛋白含量下降，从而缓解光反应速率下降，两者共同环节光合速率，可绘制图形如下：
20. 小鼠中编码类胰岛素生长因子的Igf2基因，位于7号常染色体上，对个体生长发育具有重要的作用。当Igf2突变为Igf2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠。科研人员进行了如下表的杂交实验。回答下列问题。
（1）产生矮小型小鼠的变异类型是______，在遗传和进化方面，该变异类型的意义是______（回答1点即可）。
（2）研究表明，上述杂交实验的遗传现象与基因的甲基化修饰有关。已知甲基化的基因在体细胞有丝分裂中终生保持，但在减数分裂中，配子形成之前会先被去甲基化，再根据相应的性别，在生殖细胞中重新被甲基化修饰。据此推测实验二中子代表现为矮小的原因可能是_______。若将实验一子代中的正常型雌雄小鼠自由交配，理论上其子代表现型及比例为_______。
（3）进一步研究发现，Igf2基因的表达还与7号染色体的H19基因及两个基因之间的绝缘子（由500个碱基对组成，碱基对单位：bp有关。正常型纯合小鼠杂交后代中，只有来自父本的Igf2基因表达，而来自母本的Igf2基因不表达，调控机制如下图所示。在母本染色体上，未甲基化的绝缘子与CTCF蛋白特异性结合，从而______（填“促进”或“抑制”）增强子激活Igf2的表达。在父本染色体上，_______被甲基化修饰，进而促进Igf2基因的表达。
备注：绝缘子和增强子均为一段调控基因表达的DNA序列，Me—指的是甲基化修饰。
（4）在正常型纯合小鼠杂交实验中，偶然发现在后代的体细胞中，来自父本和母本的Igf2基因都有相同的表达活性，推测这是由母本染色体上的绝缘子序列部分缺失所致。请利用基因工程中的相关技术，设计实验加以验证（简要写出实验思路和预期结果）。
实验思路：______。
预期结果：______。
【答案】（1）①. 基因突变 ②. 新基因产生的途径，生物变异的根本来源，为生物的进化提供丰富的原材料（回答1点即可）
（2）①. 来自母本的Igf2基因被甲基化修饰，不能正常表达，来自父本的Igf2m因失去产生类胰岛素生长因子的功能，表现为矮小 ②. 正常型：矮小型=1：1
（3）①. 抑制 ②. 绝缘子和H19基因
（4）①. 实验思路：根据绝缘子两端序列设计两种引物，提取后代体细胞内相关DNA为模板进行PCR扩增，采用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，观察电结果 ②. 预期结果：电泳结果在相应区域出现2个条带，其中一个条带对应的长度为500bp左右，另一个条带对应的长度小于500bp
【分析】PCR扩增：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此循环多次，增加数量。
【解析】（1）根据题干，当Igf2突变为Igf2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠，说明变异类型为基因突变。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，可以为生物的进化提供丰富的原材料。
（2）实验二中子代基因型为Igf2/Igf2m，根据第二问题干可推测，表现为矮小的原因可能是来自母本的Igf2基因被甲基化修饰，不能正常表达，而来自父本的Igf2m因失去产生类胰岛素生长因子的功能，表现为矮小。实验一子代中小鼠基因型均为Igf2/Igf2m，若将实验一子代中的正常型雌雄小鼠自由交配，后代Igf2/Ifg2（♀和♂均为正常型）：Igf2m/Igf2m（♀和♂均为矮小型）：Igf2/Igf2m（♀正常型）：Igf2/Igf2m（♂矮小型）=1:1：1:1，则正常型：矮小型=1：1。
（3）根据题干，正常型纯合小鼠杂交后代中，只有来自父本的Igf2基因表达，而来自母本的Igf2基因不表达，再对比a、b图可知，在母本染色体上，未甲基化的绝缘子与CTCF蛋白特异性结合，从而抑制增强子激活Igf2的表达。在父本染色体上，绝缘子和H19基因被甲基化修饰，进而促进Igf2基因的表达。
（4）在正常型纯合小鼠杂交产生的后代中，各拥有1条来自父母方的Igf2基因，根据题干推测来自母本染色体上的绝缘子序列部分缺失，而来自父本染色体上的绝缘子序列正常，则可根据绝缘子两端序列设计两种引物，提取后代体细胞内相关DNA为模板进行PCR扩增，采用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，观察电结果，绝缘子由500个碱基对组成，如果推测正确，电泳结果将在相应区域出现2个条带，其中一个条带对应的长度为500bp左右（来自父方），另一个条带对应的长度小于500bp（来自母方）。供者
受者
结果
第一组
第二组
第三组
？
第四组
？
基因型
XMXM
XMXm
XmXm
XMY
XmY
乙种群（个）
200
50
100
180
170
丙种群（个）
0
160
200
0
270
指标
日均摄入总能量
日均排便中的能量
X
能量值（kJ/d）
2489.88
453.06
1764.19
杂交实验
父本基因型
母本基因型
子代表现型
实验一
Igf2/Ifg2
Igf2m/Igf2m
正常型小鼠
实验二
Igf2m/Igf2m
Igf2/Igf2
矮小型小鼠